一种夹持机构和头戴显示设备
技术领域
本公开属于电子产品技术领域,更具体地,本公开涉及一种夹持机构和头戴显示设备。
背景技术
头戴显示设备,也称视频眼镜、眼睛式显示器、随身影院,可实现多媒体文件的播放,包括3D视频等,利用近眼显示技术实现了沉浸式的影院效果,将便携式家庭影院的概念产品化。用户通过佩戴各种头戴显示设备,向眼睛发送光学信号,可以实现虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)等不同效果。
在现有技术中,头戴显示设备作为体验设备及终端产品,有些头戴显示设备采用手机作为头戴显示设备的屏幕。但不同的使用者所持有的手机分为多种不同的型号,具有不同的尺寸规格,因此,通常一款头戴显示设备对应一款手机,使得头戴显示设备的兼容性和通用性很差,产品的受众面较小;并且使用者更换不同型号的手机号,需要重新适配新的头戴显示设备,造成资源的浪费,也降低了用户体验。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种夹持机构的技术方案。
根据本公开的第一方面,提供了一种夹持机构,包括:
固定支架,包括相对设置的两个安装部;
两个夹臂,相对设置在两个所述安装部之间,至少一个所述夹臂滑动设置,滑动设置的夹臂能够在两个所述安装部之间靠近或/和远离另一个夹臂;
连杆组件,与滑动设置的夹臂对应设置,连杆组件的一端与对应的夹臂转动连接,连杆组件的另一端与对应的夹臂同侧的安装部转动连接,连杆组件的两端之间具有驱动部;
驱动***,与所述驱动部连接,能够驱动所述连杆组件上的驱动部使得滑动设置的夹臂在两个所述安装部之间靠近或远离另一个所述夹臂。
可选地,所述固定支架还包括支架主体和与滑动设置的所述夹臂相配合的滑轨,两个所述安装部设置在所述支架主体的两端的同一侧,所述滑轨设置在与滑动设置的所述夹臂相邻的所述安装部上,所述连杆组件设置在所述滑轨与所述支架主体之间。
可选地,所述夹臂与另一个所述夹臂相对的一面为夹持面,滑动设置的所述夹臂在背离所述夹持面的一侧设置有与所述滑轨配合的滑动臂,所述连杆组件的一端转动连接在所述滑动臂上。
可选地,两个所述夹臂均滑动设置,所述夹持机构上的两个所述安装部、两个所述夹臂和与滑动设置的夹臂对应设置的两个所述连杆组件分别对称设置。
可选地,所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆,所述第一连杆和所述第二连杆的一端转动连接形成所述驱动部,第一连杆的另一端转动连接在所述安装部上,第二连杆的另一端转动连接在所述夹臂上。
可选地,所述驱动部包括转接件,所述第一连杆和所述第二连杆转动连接在所述转接件的侧壁上,所述转接件与所述驱动***滑动连接。
可选地,所述驱动***包括传动组件,所述传动组件包括传动杆,所述传动杆与所述驱动部滑动连接并带动所述驱动部移动。
可选地,所述驱动组件还包括动力组件,所述动力组件用于提供驱动力。
可选地,所述传动组件还包括螺杆和转动件,所述螺杆连接在所述传动杆上,所述转动件连接在所述螺杆上与所述螺杆配合,所述转动件通过转动使所述螺杆带动所述传动杆移动。
可选地,所述传动组件至少包括啮合传动的第一传动齿轮和第二传动齿轮,所述转动件为第一传动齿轮。
可选地,所述传动组件还包括控制轮和固定设置的具有内齿的棘轮,所述控制轮与所述第二传动齿轮的一个端面配合且同轴转动连接;所述棘轮位于所述第二传动齿轮和所述控制轮之间,所述第二传动齿轮的端面上设置有拨挡部和与所述棘轮配合的棘爪,所述控制轮的端面上设置有位于棘爪和拨挡部之间的拨动部,所述控制轮能够带动所述第二齿轮转动。
可选地,还包括限位板,所述控制轮端面的中心具有突出的卡扣,所述卡扣穿过所述第二传动齿轮端面的中心,所述限位板与所述卡扣配合固定,使所述控制轮和所述限位板夹合固定在所述第二传动齿轮上,且所述限位板的一端和所述控制轮的边沿夹合所述第一传动齿轮,限位所述第一传动齿轮。
可选地,所述转动件和所述传动杆分别位于所述固定支架的两侧,所述螺杆滑动设置在所述固定支架上与所述转动件和所述传动杆连接。
可选地,所述传动杆上设置有与所述螺杆平行的导向杆,所述导向杆滑动设置在所述固定支架上。
可选地,所述两个夹臂均滑动设置,相对应的两个所述连杆组件对称设置,所述传动杆的两端分别与两个所述连杆组件的驱动部滑动连接,所述螺杆连接在所述传动杆的中间位置。
根据本公开的另一个方面,本公开还提供一种头戴显示设备,包括壳体和上述的夹持机构,所述夹持机构设置在所述壳体内。
本公开的一个技术效果在于,本公开的夹持机构能够夹持不同尺寸的物体。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开一些实施例的结构示意图。
图2是本公开一些实施例的夹持示意图。
图3是本公开一些实施例的结构***示意图。
图4是本公开一些实施例中传动组件的局部结构示意图。
图5是本公开另一些实施例的结构示意图。
图中:1固定支架,11支架主体,12安装部,13滑轨,2夹臂,21滑动臂,22夹持部,3连杆组件,31第一连杆,32第二连杆,33驱动部,34转接件,4驱动***,5传动组件,51传动杆,52螺杆,53第一传动齿轮,54第二传动齿轮,541拨挡部,542棘爪,55控制轮,551拨动部,552卡扣,56棘轮,57限位板,58导向杆,6壳体。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本公开提供了一种夹持机构,在一些实施例中,参照图1至图3,包括固定支架1、夹臂2、连杆组件3和驱动***4。
固定支架1包括相对设置的两个安装部12。固定支架1用于为零件提供安装和固定的位置,在其他的实施方式中,还可以是由具体的应用场景来提供安装和固定的位置。
两个夹臂2设置在两个安装部12之间,且两个夹臂2相对设置,通过两个夹臂2之间的间距减小来夹持物体,两个夹臂2之间的间距增大来松开物体。其中,至少一个夹臂2滑动设置,滑动设置的夹臂2能够在两个安装部12之间靠近或/和远离另一个夹臂2,通过滑动设置的夹臂2的滑动来调整两个夹臂2之间的间距。
连杆组件3与滑动设置的夹臂2对应设置,是一一对应的关系,在滑动设置的夹臂2为一个时,连杆组件3也对应的为一个;在滑动设置的夹臂2为两个时,连杆组件3也对应的为两个。连杆组件3的一端与对应的夹臂2转动连接,连杆组件3的另一端与对应的夹臂2一侧的安装部12转动连接。连杆组件3的两端之间具有驱动部33,驱动部33处可以转动,驱动部33发生位移时,连杆组件3的两端相互靠近或远离,连杆组件3与安装部12转动连接的一端是相对固定的,从而能够通过驱动部33发生位移来实现夹臂2滑动。
驱动***4与驱动部33连接,为驱动部33的位移提供驱动力,控制连杆组件3上的驱动部33发生位移,使得滑动设置的夹臂2在两个安装部12之间靠近或/和远离另一个夹臂2,实现夹持和松脱。
本公开的夹持机构应用于头戴显示设备中时,由于夹臂2之间的间距可调,使得本公开能够适应不同型号、不同尺寸规格的手机。另一方面,在夹臂2夹合固定手机后,在连杆组件3固定时,整体结构呈刚性支撑,能够更加稳固的固定手机,不会发生松动等情况;并且结构相对简单,能够节约成本,对安装空间的要求低。
在一些实施例中,参考图1至图3,固定支架1可以包括支架主体11。两个安装部12可以设置在安装主体11的同一侧。进一步的,支架主体11的两端向同一侧伸出分别形成安装部12,夹臂2位于两个安装部12之间。两个安装部12的伸出方向所处的平面可以定位为本公开的安装平面,进一步的,连杆组件3的转动方向、夹臂2的滑动方向可以均平行于安装平面;夹臂2主体结构的延伸方向也可以平行于安装平面,使得本公开的结构扁平化,空间利用率更高。当然,在其他的实施例中,连杆组件3的转动方向和夹臂2主体结构的延伸方向不平行于安装平面也是可以实现本公开的夹持功能的,本申请对此并不限制。
在一些实施例中,参考图1至图3,固定支架1上还可以设置有与滑动设置的夹臂2相配合的滑轨13。滑轨13可以设置在安装部12上,夹臂2滑动连接在固定支架1上。进一步的,滑轨13可以包括悬臂和引导孔,夹臂2与引导孔相配合,穿过引导孔的部分可以与悬臂连接,也可以不连接,本申请对此并不限制。
在一些实施例中,参考图1至图3,连杆组件3设置在滑轨13与支架主体11之间。伸出的安装部12与支架主体11围合所形成的空间为连杆组件3提供安装活动空间,避免被外部的其他部件所阻碍。
在一些实施例中,参考图1至图3,夹臂2的滑动方向平行于支架主体11,便于对称设计。进一步的,夹臂2用于夹持的夹臂主体可以垂直于支架主体11。
在一些实施例中,参考图1至图3,两个夹臂2均滑动设置。连杆组件3也一一对应的设置有两个,两个夹臂2之间的间距变化同样的距离,两个连杆组件3同时位移相比较于一个连杆组件3进行位移,驱动部33的位移量更小,能够有效的减少本公开对安装活动空间的要求,有助于本公开的小型化;并且同时滑动,本公开的操作效率更高。
在一些实施例中,参考图1至图3,夹持机构上的安装部12、夹臂2和连杆组件3均对称设置,使得本公开在安装时可以不需要可以区分安装的左右关系。
在一些实施例中,参考图1至图3,驱动***4能够驱动两个夹臂2同时相互靠近或同时相互远离,提高本公开的操作效率,使得对两个夹臂2之间的间距调整的更为迅速。
在一些实施例中,参考图1至图3,夹臂2与另一个夹臂2相对的一面为夹持面,滑动设置的夹臂2在背离夹持面的一侧伸出有滑动臂21。滑动臂21与上述的滑轨13相配合,沿和滑轨13的引导方向进行滑动。连杆组件3的一端转动连接在滑动臂21上,在连杆组件3一端的带动下,将作用力直接分解在滑动臂21上进行驱动,提高驱动力的传递效率。
在一些实施例中,参考图1至图3,连杆组件3的一端转动连接在滑动臂21朝向夹持面的一端。使得夹臂2在夹持物体时,夹臂2的受力点靠近或位于夹臂主体上,使得夹持结构更加稳定。进一步的,能够使得滑动臂21完全位于连杆组件3两端之间,提高本公开的空间利用率,减少横向空间要求。
在一些实施例中,参考图1至图3,至少一个夹持面上设置有夹持部22。夹持部22采用弹性材料制成,用于增大与被夹持物品之间的摩擦力,提高夹持后的稳固性。
在一些实施例中,参考图1至图3,连杆组件3包括第一连杆31和第二连杆32。第一连杆31和第二连杆32的一端转动连接形成驱动部33,第一连杆31的另一端转动连接在安装部12上,第二连杆32的另一端转动连接在夹臂2上。连杆组件3在驱动部33位移时,能够形成三角形结构,使得在位移形变时,力的传递更加直接高效;在被固定时,结构更加稳固。
在一些实施例中,参考图1至图3,驱动部33包括转接件34。第一连杆31和第二连杆32转动连接在转接件34的侧壁上。转接件34用于与驱动***4滑动连接,使得驱动部33在被驱动***4驱动时,具有一定的自由度,使得连杆组件3能够顺利形变,带动夹臂2移动。
在一些实施例中,参考图1至图3,转接件34可以为中空套筒;在其他的实施例中,也可以为转动轴等。进一步的,中空套筒和转动轴的轴向可以平行于第一连杆31和第二连杆32的转动平面。
在一些实施例中,参考图1至图3,第一连杆31和第二连杆32分别转动连接在转接件34相背离的两个侧壁上,互不干扰。在一些其他的实施方式中,一个连杆组件3可以包括在转接件34两侧相互平行的两个第一连杆31或/和两个第二连杆32,两个第一连杆31或/和两个第二连杆32分别夹合并转动连接在转接件34相背离的两个侧壁上。进一步的,在一些其他的实施例中,第一连杆31或/和第二连杆32与转接件34转动连接的一端也可以为U形端。
在一些实施例中,参考图1至图3,第一连杆31和第二连杆32的长度相等,使得本公开的结构更加规则。
在一些实施例中,参考图1至图3,驱动***4包括传动组件5,传动组件5用于将驱动力传递至驱动部33上驱动驱动部33移动。
在一些实施例中,驱动***4还可以包括动力组件,动力组件用于提供驱动力。动力组件可以为气缸、电机等能够提供驱动力的组件。在另一些实施例中,也可以不设置动力组件,使用人工手动驱动也是可以的。
在一些实施例中,参考图1至图3,传动组件5包括传动杆51。传动杆51与驱动部33滑动连接,传动杆51移动时驱动驱动部33移动,通过滑动连接使得驱动部33具有一定的自由度来适应连杆机构形变时的位移关系。
进一步的,传动杆51的轴向平行于第一连杆31和第二连杆32的转动平面,用于与转接件34相配合,转接件34为中空套筒时能够在传动杆51上沿着轴向滑动,随着传动杆51非轴向的移动而发生相对应的位移。
进一步的,传动杆51的轴向可以与夹臂2的滑动方向相平行,且传动杆51的移动方向垂直于夹臂2的滑动方向,通过连杆组件3,将传动杆51的前后移动传递为夹臂2的左右移动。
在一些实施例中,参考图1至图3,传动组件5还包括螺杆52和转动件。螺杆52固定在传动杆51上。进一步的,螺杆52可以沿着传动杆51的径向方向固定在传动杆51上。转动件连接在螺杆52上与螺杆52配合,可以是螺纹连接,也可以形成类似滚柱丝杠等其他传动结构,通过转动件转动使螺杆52带动传动杆51移动,通过螺杆52能将旋转的力转换为驱动传动杆前后移动的力,可以无极调整,调节精度高。另一方面,能够通过螺杆52与转动件之间的摩擦力实现自锁,防止夹臂2夹持物体后的反作用力驱动连杆组件3使得夹持失效。本领域技术人员可以理解,转动件相对于固定支架1是相对固定的,从而实现通过转动来驱动螺杆52。
在一些实施例中,参考图1至图3,传动组件5至少包括啮合传动的第一传动齿轮53和第二传动齿轮54,转动件为第一传动齿轮53,转动件通过齿轮传动的形式被驱动转动。在手动驱动调整时,方便人工转动外部的滚轮来通过齿轮传动驱动本公开的运行;在自动调整时,便于与电机等动力组件进行配合。
在一些实施例中,参考图1至图3,传动组件5还包括控制轮55,控制轮55与第二传动齿轮54的一个端面配合且同轴,能够带动第二传动齿轮54转动,控制轮55用于被外部驱动,可以是上述的手动滚轮、也可以与电机的输出端等连接,本申请对此并不限制。
在一些实施例中,参考图3至图4,控制轮55与第二传动齿轮54的一个端面配合且同轴转动连接。传动组件5还包括固定设置的具有内齿的棘轮56。棘轮56位于第二传动齿轮54和控制轮55之间,且相对于固定支架1始终保持固定。第二传动齿轮54的端面上设置有拨挡部541和与棘轮56配合的棘爪542,棘爪542弹性设置在拨挡部541上。控制轮55的端面上设置有位于棘爪542和拨挡部541之间的拨动部551,随着控制轮55顺时针转动,拨动部551抵住拨挡部541与棘爪542连接的一侧驱动第二传动齿轮54顺时针转动;控制轮55逆时针转动,拨动部551向圆形方向下压棘爪542,使得其与棘轮56脱离解除锁止,拨动部551抵住拨挡部541与棘爪542背离的一侧驱动第二传动齿轮54逆时针转动。
进一步的,控制轮55顺时针转动,能够驱动夹臂2靠近进行夹持;棘爪542与棘轮56配合阻碍逆时针转动,能够阻碍夹臂2远离进行解除夹持,从而进一步的保证了本公开夹持后的结构稳固性。
进一步的,参考图3至图4,第二传动齿轮54的端面上可以中心对称的设置有多个拨挡部541和棘爪542,且拨挡部541、棘爪542、拨动部551一一对应。
在一些实施例中,参考图1至图3,还包括限位板57。控制轮55端面的中心具有突出的卡扣552,卡扣552穿过第二传动齿轮54与第二传动齿轮54同轴。限位板57与卡扣552配合固定,被卡扣552卡合在第二传动齿轮54的另一个端面上,使控制轮55和限位板57夹合固定在第二传动齿轮54上,防止控制轮55与第二传动齿轮54松脱。
进一步的,卡扣552为中空的,可以设置一根转轴穿过卡扣,在应用场景内固定控制轮55、第二传动齿轮54与其他组件的相对位置。
进一步的,棘轮56位于第二传动齿轮54和控制轮55之间,也可以通过棘轮56的固定关系固定控制轮55、第二传动齿轮54与其他组件的相对位置。
在一些实施例中,参考图1至图3,限位板57的一端和控制轮55的边沿夹合第一传动齿轮53两侧的端面,限位第一传动齿轮53的位置,使得转动件的位置相对于固定支架1保持不变,通过转动驱动螺杆52直线移动。
在一些实施例中,参考图1至图3,转动件和传动杆51分别位于固定支架1的两侧,螺杆52滑动设置在固定支架1上并分别与转动件和传动杆51连接。固定支架1为螺杆52提供安装和导向作用。连杆组件3和传动机构均固定在同一个固定支架1上,能够使得本公开形成一个整体结构,提高本公开的结构稳固性;减少安装位置的需求,使得本公开便于与应用场景相配合。
在一些实施例中,参考图1至图3,传动杆51上设置有与螺杆52平行的导向杆58,导向杆58滑动设置在固定支架1上,为传动杆51的移动提供导向,防止其发生偏斜,使得本公开的夹持状态不稳,提高本公开的结构稳固性。
在一些实施例中,参考图1至图3,导向杆58上设置有限位部,限位部与固定支架1配合,限位传动杆51的移动位置,使得本公开的各个结构组件之间互相不干扰;另一方面,也通过限位传动杆51的移动位置,限位本公开的夹持机构能够夹持的最大尺寸或/和最小尺寸。
在一些实施例中,参考图1至图3,两个夹臂2均滑动设置,相对应的两连杆组件3对称设置。传动杆51的两端分别与两个连杆组件3与驱动部33滑动连接,螺杆52连接在传动杆51的中间位置,通过一根螺杆52的驱动,能够使得两个夹臂2同时相互靠近或同时相互远离。
在一些实施例中,还包括锁止组件,锁止组件至少与夹臂2、连杆组件3或传动组件5中的一个配合,锁止两个夹臂2之间的位置。本公开并不限制锁止的形式,例如,上述的棘轮56等结构即为锁止形式的一种。
本公开在使用时,以图1至图4的结构应用于头戴显示设备中为例:
先将手机向两个夹臂2之间***;以手机横向***为例,手机的横向尺寸位于两个夹臂2之间的最大间距和最小间距范围之内;
手机横向尺寸大于两个夹臂2的间距时,逆时针转动控制轮55,解除棘爪542与棘轮26的锁止关系,带动第二传动齿轮54逆时针转动,通过传动使得传动杆51下移,驱动部33被带动下移并沿着传动杆51向固定支架1的外侧方向移动,使得连杆组件3的两端靠近,两个夹臂2之间的间距增大,直至两个夹臂2之间的间距能够满足手机的***;
手机横向尺寸小于两个夹臂2的间距时,顺时针转动控制轮55,拨动部551抵接拨挡部541带动第二传动齿轮54顺时针转动,通过传动使得传动杆51上移,驱动部33被带动上移并沿着传动杆51向固定支架1的内侧方向移动,使得连杆组件3的两端远离,两个夹臂2之间的间距减小,直至两个夹臂2夹持住手机,停止控制轮55的转动,此时,第二传动齿轮54在棘爪542与棘轮26的配合下被逆时针锁死,有效的防止在夹持的反作用力下两个夹臂2之间的间距增大,保证了夹持的稳固性,防止手机松脱;
在需要将手机取出时,逆时针转动控制轮55,即可解除棘爪542与棘轮26的锁止关系,使得夹臂2松脱手机,完成手机的取出。
图1至图4所示的实施例结构简单,便于操作,只需要转动控制轮55即可夹持或松脱手机,并且夹持的稳固性好,具有良好的防松脱性。应用于头带显示设备中时,能够有效提高头戴显示设备对不同尺寸的手机的适用性。
根据本公开的另一个方面,本公开还提供一种头戴显示设备,在一些实施例中,参考图5,包括壳体6和上述的夹持机构。
在一些实施例中,上述夹持机构设置在壳体6内,用于夹持固定手机作为屏幕,并且能够兼容不同尺寸规格的手机作为屏幕。在使用时,将手机侧向***至两个夹臂2之间,然后调整夹臂2之间的间距夹持住手机即可实现对手机固定。进一步的,需要调整屏幕位置时,松开夹持,将手机***到合适位置再次夹持固定即可。
在一些实施例中,壳体6上可以设置相对且固定的两个安装部。两个夹臂2设置在两个安装部之间,且两个夹臂2相对设置。其中,至少一个夹臂2滑动设置,滑动设置的夹臂2能够在两个安装部12之间靠近或/和远离另一个夹臂2。连杆组件3与滑动设置的夹臂2一一对应,连杆组件3的一端与对应的夹臂2转动连接,连杆组件3的另一端与对应的夹臂2一侧的安装部12转动连接。连杆组件3的两端之间具有转动连接的驱动部33,驱动部33发生位移时,连杆组件3的两端相互靠近或远离,连杆组件3与安装部12转动连接的一端是相对固定的,从而能够通过驱动部33发生位移来实现夹臂2滑动。
由于两个夹臂2之间的间距可调,使得本公开能够适应不同型号、不同尺寸规格的手机作为屏幕使用。另一方面,在夹臂2夹合固定手机后,在连杆组件3固定时,整体结构呈刚性支撑,能够更加稳固的固定手机,不会发生松动等情况;并且结构简单,能够节约成本,对安装空间的要求低。
在一些实施例中,控制轮55可以部分位于壳体外部,便于被人工驱动,使得本公开的结构便于被调节,能够稳固夹持并且便于释放。
在一些实施例中,棘轮56固定在壳体6内,使得棘轮56相对于控制轮55等固定。
在一些实施例中,固定支架1、夹臂2、连杆机构3等各个结构组件可以沿着手机的***方向扁平化的布置在壳体内,空间占用小,对其他壳体内的结构部件影响小,提高空间利用率。
虽然已经通过例子对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。